(57)【要約】  本発明は、ガラス原料を貯蔵するホッパーと、該ホッパーから投下されるガラス原料をガラス溶解槽に向けて搬送する搬送パンと、該搬送パンを該ガラス溶解槽に向けて進退させる進退機構とを有する原料供給装置において、前記搬送パン上のガラス原料への刺入位置と前記搬送パン上のガラス原料よりも上方の待機位置との間で移動可能なカッターと、前記搬送パン上のガラス原料に挿入される挿入部材とを有し、前記挿入部材が、前記搬送パンの前進に伴って、前記搬送パン上のガラス原料を相対的に掻き分けて、前記搬送パンの幅方向に並ぶ複数の原料山を作製し、前記刺入位置にあるカッターが、前記搬送パンの後退に伴って、前記搬送パン上の各原料山の少なくとも一部分を前記搬送パンから相対的に押し出して、前記ガラス溶解槽に投入する原料供給装置に関する。
2012026254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料を貯蔵するホッパーと、該ホッパーから投下されるガラス原料をガラス溶解槽に向けて搬送する搬送パンと、該搬送パンを該ガラス溶解槽に向けて進退させる進退機構とを有する原料供給装置において、
前記搬送パン上のガラス原料への刺入位置と前記搬送パン上のガラス原料よりも上方の待機位置との間で移動可能なカッターと、前記搬送パン上のガラス原料に挿入される挿入部材とを有し、
前記挿入部材が、前記搬送パンの前進に伴って、前記搬送パン上のガラス原料を相対的に掻き分けて、前記搬送パンの幅方向に並ぶ複数の原料山を作製し、
前記刺入位置にあるカッターが、前記搬送パンの後退に伴って、前記搬送パン上の各原料山の少なくとも一部分を前記搬送パンから相対的に押し出して、前記ガラス溶解槽に投入する原料供給装置。
【請求項２】
前記挿入部材の後側部分は、先細りの断面形状を有する請求項１記載の原料供給装置。
【請求項３】
前記挿入部材の幅は、７５〜１５０ｍｍである請求項１または２に記載の原料供給装置。
【請求項４】
前記搬送パン上のガラス原料を幅方向に複数の領域に分割して厚さ調整するための調整部材をさらに有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の原料供給装置。
【請求項５】
前記ガラス原料は、無アルカリガラスの原料であって、
該無アルカリガラスは、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５０〜６６％、Ａｌ２Ｏ３：１０．５〜２４％、Ｂ２Ｏ３：０〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜１４．５％、ＳｒＯ：０〜２４％、ＢａＯ：０〜１３．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５の組成を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の原料供給装置。
【請求項６】
前記無アルカリガラスは、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５８〜６６％、Ａｌ２Ｏ３：１５〜２２％、Ｂ２Ｏ３：５〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜９％、ＳｒＯ：３〜１２．５％、ＢａＯ：０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％の組成を有する請求項５に記載の原料供給装置。
【請求項７】
ガラス原料をホッパーから搬送パンに投下し、該搬送パン上のガラス原料をガラス溶解槽へ投入するように、該搬送パンを該ガラス溶解槽に向けて進退させる原料供給方法において、
前記搬送パン上のガラス原料に挿入された挿入部材が、前記搬送パンの前進に伴って、前記搬送パン上のガラス原料を相対的に掻き分けて、前記搬送パンの幅方向に並ぶ複数の原料山を作製し、
前記搬送パン上のガラス原料に刺入されたカッターが、前記搬送パンの後退に伴って、前記搬送パン上の各原料山の少なくとも一部分を前記搬送パンから相対的に押し出して、前記ガラス溶解槽に投入する原料供給方法。
【請求項８】
前記挿入部材の後側部分は、先細りの断面形状を有する請求項７記載の原料供給方法。
【請求項９】
前記挿入部材の幅は、７５〜１５０ｍｍである請求項７または８に記載の原料供給方法。
【請求項１０】
前記搬送パン上のガラス原料を幅方向に複数の領域に分割して厚さ調整する請求項７〜９のいずれか１項に記載の原料供給方法。
【請求項１１】
前記ガラス原料は、無アルカリガラスの原料であって、
該無アルカリガラスは、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５０〜６６％、Ａｌ２Ｏ３：１０．５〜２４％、Ｂ２Ｏ３：０〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜１４．５％、ＳｒＯ：０〜２４％、ＢａＯ：０〜１３．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５の組成を有する請求項７〜１０のいずれか１項に記載の原料供給方法。
【請求項１２】
前記無アルカリガラスは、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５８〜６６％、Ａｌ２Ｏ３：１５〜２２％、Ｂ２Ｏ３：５〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜９％、ＳｒＯ：３〜１２．５％、ＢａＯ：０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％の組成を有する請求項１１に記載の原料供給方法。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の原料供給装置と、該原料供給装置によって供給されるガラス原料を溶解して溶融ガラスを作製するガラス溶融装置と、該ガラス溶融装置によって作製された溶融ガラスを板状に成形する成形装置とを有するガラス板の製造装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のガラス板の製造装置を用いて、ガラス板を製造するガラス板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス原料をガラス溶解槽へ投入する原料供給装置および原料供給方法、ならびにガラス板の製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス原料をガラス溶解槽へ投入する原料供給装置として、図１に示すように、粉状または粒状のガラス原料１をホッパー２から搬送パン３に投下し、搬送パン３上のガラス原料１をガラス溶解槽６へ投入するように、ガラス溶解槽６に向けて搬送パン３を進退させる装置が知られている（例えば、非特許文献１参照）。【０００３】
この装置では、搬送パン３の前進に伴って、搬送パン３とホッパー２との間の隙間から、ホッパー２内のガラス原料１が搬送パン３上に投下される（送り出される）。また、この装置では、搬送パン３の後退に伴って、搬送パン３上のガラス原料１がガラス溶解槽６へ投入される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】山根正之など著「ガラス工学ハンドブック」朝倉書店出版、１９９９年７月５日、ｐ．３０１−３０２、図１．８（ｂ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の原料供給装置では、ガラス溶解槽６などからの輻射熱によって搬送パン３が加熱されるので、搬送パン３上のガラス原料１が変質して流動性が低下し、ガラス原料１をガラス溶解槽６内へ安定的に一定量ずつ投入することが難しいことがある。【０００６】
また、従来の原料供給装置では、搬送パン３上のガラス原料１を１つの原料山としてガラス溶解槽６へ投入するので、投入された原料が溶解するまで時間を要する。この時間が長くなると、ガラス原料１は融点の異なる複数種類の材料を混ぜて調製されることが多いので、溶融ガラスの組成が不均一になりやすい。【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、搬送パン上のガラス原料をガラス溶解槽へ安定的に一定量ずつ投入することができ、且つ、ガラス溶解槽でのガラス原料の溶解時間を短くすることができ、均質性の高いガラスが得られる原料供給装置および原料供給方法、ならびにガラス板の製造装置および製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を解決するため、本発明の原料供給装置は、
ガラス原料を貯蔵するホッパーと、該ホッパーから投下されるガラス原料をガラス溶解槽に向けて搬送する搬送パンと、該搬送パンを該ガラス溶解槽に向けて進退させる進退機構とを有する原料供給装置において、
前記搬送パン上のガラス原料への刺入位置と前記搬送パン上のガラス原料よりも上方の待機位置との間で移動可能なカッターと、前記搬送パン上のガラス原料に挿入される挿入部材とを有し、
前記挿入部材が、前記搬送パンの前進に伴って、前記搬送パン上のガラス原料を相対的に掻き分けて、前記搬送パンの幅方向に並ぶ複数の原料山を作製し、
前記刺入位置にあるカッターが、前記搬送パンの後退に伴って、前記搬送パン上の各原料山の少なくとも一部分を前記搬送パンから相対的に押し出して、前記ガラス溶解槽に投入する原料供給装置である。【０００９】
また、本発明の原料供給方法は、
ガラス原料をホッパーから搬送パンに投下し、該搬送パン上のガラス原料をガラス溶解槽へ投入するように、該搬送パンを該ガラス溶解槽に向けて進退させる原料供給方法において、
前記搬送パン上のガラス原料に挿入された挿入部材が、前記搬送パンの前進に伴って、前記搬送パン上のガラス原料を相対的に掻き分けて、前記搬送パンの幅方向に並ぶ複数の原料山を作製し、
前記搬送パン上のガラス原料に刺入されたカッターが、前記搬送パンの後退に伴って、前記搬送パン上の各原料山の少なくとも一部分を前記搬送パンから相対的に押し出して、前記ガラス溶解槽に投入する原料供給方法である。【００１０】
本発明のガラス板の製造装置は、
本発明の原料供給装置と、該原料供給装置によって供給されるガラス原料を溶解して溶融ガラスを作製するガラス溶融装置と、該ガラス溶融装置によって作製された溶融ガラスを板状に成形する成形装置とを有するガラス板の製造装置である。【００１１】
本発明のガラス板の製造方法は、
本発明のガラス板の製造装置を用いて、ガラス板を製造するガラス板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、搬送パン上のガラス原料をガラス溶解槽へ安定的に一定量ずつ投入することができ、且つ、ガラス溶解槽でのガラス原料の溶解時間を短くすることができ、均質性の高いガラスが得られる原料供給方法および原料供給装置、ならびにガラス板の製造装置および製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の原料供給装置を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるガラス板の製造装置の概略断面図である。
【図３】原料供給装置１００の主要部の動作を説明するための側面断面図（１）である。
【図４】原料供給装置１００の主要部の動作を説明するための側面断面図（２）である。
【図５】原料供給装置１００の主要部の動作を説明するための側面断面図（３）である。
【図６】原料供給装置１００の主要部の動作を説明するための側面断面図（４）である。
【図７】原料供給装置１００の主要部の動作を説明するための側面断面図（５）である。
【図８】図３のＡ−Ａ線に沿った上面断面図である。
【図９】図５のＡ−Ａ線に沿った上面断面図である。
【図１０】図７のＡ−Ａ線に沿った上面断面図である。
【図１１】図３のＢ−Ｂ線に沿った正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態によるガラス板の製造装置の概略断面図である。図２に示すように、ガラス板の製造装置は、原料供給装置１００、ガラス溶融装置２００、および成形装置３００を有する。
【００１６】
原料供給装置１００は、粉状又は粒状のガラス原料１０をガラス溶融装置２００に供給する装置である。ガラス原料１０は、製品の用途に応じた複数種類の材料を混ぜて調製される。例えば、ディスプレイ用ガラス基板を製造する場合、ガラス原料１０は、ホウ素化合物を混ぜて調製されることが多い。ホウ素化合物としては、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）などがある。このホウ酸は、水和物であり、加熱すると水和水を放出する。
【００１７】
原料供給装置１００は、１つまたは複数設けられる。複数設けられる場合、原料供給装置１００は、ガラス溶融装置２００の幅方向に並んで配置される。
【００１８】
ガラス溶融装置２００は、原料供給装置１００によって供給されるガラス原料１０を溶解して、溶融ガラス１４を作製する装置である。ガラス溶融装置２００は、一般的なものであって良く、原料投入口２０２およびガラス溶解槽２０４を備える。原料投入口２０２からガラス溶解槽２０４へ投入されたガラス原料１０は、バーナーからの火炎熱などによって加熱され、ガラス溶解槽２０４内に収容される溶融ガラス１４に徐々に融け込む。原料投入口２０２の上方には、原料供給時のガラス原料１０の飛散を防止するための防塵板２０６が設けてある。
【００１９】
成形装置３００は、ガラス溶融装置２００で作製された溶融ガラス１４を板状に成形する装置である。成形装置３００は、一般的なものであって良く、例えばフロート成形装置やフュージョン成形装置などであって良い。フロート成形装置は、浴槽内の溶融錫の浴面に溶融ガラスを連続的に供給して、帯板状に成形する装置である。フュージョン成形装置では、断面略Ｖ字状の樋の内部に溶融ガラスを連続的に供給し、樋から左右両側に溢れ出た溶融ガラスを、樋の下縁で合流させて帯板状に成形する装置である。
【００２０】
成形装置３００で成形された成形ガラスは、徐冷された後、所定寸法に切断され、製品であるガラス板となる。
【００２１】
図３〜図７は、原料供給装置１００の主要部の動作を説明するための側面断面図である。図８は、図３のＡ−Ａ線に沿った上面断面図である。図９は、図５のＡ−Ａ線に沿った上面断面図である。図５および図９において、搬送パン１２０が後退位置にあるときの状態を点線で示し、搬送パン１２０が前進位置にあるときの状態を実線で示す。図１０は、図７のＡ−Ａ線に沿った上面断面図である。図１１は、図３のＢ−Ｂ線に沿った正面断面図である。
【００２２】
原料供給装置１００は、ガラス原料１０を貯蔵するホッパー１１０、ホッパー１１０から投下されたガラス原料１０をガラス溶解槽２０４に向けて搬送する搬送パン１２０、および、搬送パン１２０をガラス溶解槽２０４に向けて進退させる進退機構１３０を有する。進退機構１３０は、ＣＰＵなどを含む制御装置による制御下で、図３〜図７に示すように、搬送パン１２０をガラス溶解槽２０４に向けて進退させる。
【００２３】
この原料供給装置１００では、詳しくは後述するが、搬送パン１２０の前進に伴って、搬送パン１２０とホッパー１１０との間の隙間から、ホッパー１１０内のガラス原料１０が搬送パン１２０上に投下される（送り出される）。また、搬送パン１２０の後退に伴って、搬送パン１２０上のガラス原料１０がガラス溶解槽２０４へ投入される。
【００２４】
ホッパー１１０は、ガラス原料１０を貯蔵するタンクである。ホッパー１１０は、ガラス溶解槽２０４に対して離間して固定されている。ホッパー１１０は、例えば鋼材（例えば、ＳＳ材）などで形成され、下方に向けて先細りの筒形状になっている。
【００２５】
ホッパー１１０の上方には、複数種類の原料を秤量、混合して、ガラス原料１０を調製する混合機（図示せず）が設置してある。混合機で調製されたガラス原料１０は、ホッパー１１０内へ投下され、貯蔵される。前記混合機で原料を調製する前に、清澄剤等に用いる微量な原料を比較的混合量が多いドロマイトや珪砂等と混合しておくと、微量な原料が前記混合機内で偏るのが抑えられるため好ましい。前記微量な原料としては、蛍石、塩化アンモニウム、塩化ストロンチウム、二水硫酸カルシウムなどが好ましい。なお、混合機がホッパー１１０から離れた場所に設置してある場合は、混合機で調製したガラス原料をベルト搬送で連続的に、またはバケット搬送で一定の間隔で、ホッパー１１０上方まで搬送して、ホッパー１１０内へガラス原料を投下してもよい。前記ベルト搬送は、逆転できる構成であると好ましい。例えばベルト搬送先に設備トラブル等があった場合に、ベルト搬送先とは逆側に設けられた予備設備等で対応できるからである。
【００２６】
ホッパー１１０の下方には、搬送パン１２０が設置してある。搬送パン１２０の前進に伴って、搬送パン１２０とホッパー１１０との間の隙間から、ホッパー１１０内のガラス原料１０が搬送パン１２０上に投下される（送り出される）。
【００２７】
その投下量は、搬送パン１２０とホッパー１１０との間の隙間の大きさの他、搬送パン１２０の搬送面１２２の水平面に対する傾斜角θ（図３参照）、ガラス原料１０の安息角などによって調節することが可能である。
【００２８】
傾斜角θは、ガラス原料１０の種類などに応じて適宜設定されるが、例えば８°〜１５°であることが好ましく、１０°〜１２°であることがより好ましい。
【００２９】
ガラス原料１０の安息角は、ガラス原料１０の種類などに応じて適宜設定されるが、例えば３０°〜４５°であることが好ましく、３５°〜４０°であることがより好ましい。
【００３０】
ここで、安息角は、ＪＩＳ  Ｒ  ９３０１−２−２「アルミナ粉末−第２部：物性測定方法−２：安息角」に記載されているような方法で測定される。より詳細には、安息角は、試験体（ホッパー１１０内に貯蔵される前のガラス原料１０）を直径８０ｍｍ、目開き７１０μｍの篩を振動させながら通過させた後、水平面に１６０ｍｍの高さの漏斗から直径８０ｍｍのテーブルに静かに落下させた時に、試験体によって形成された円錐体の母線と水平面のなす角を測定することで規定され、流動性の良い粉体ほど小さい値となる。ここで、粉体の落下量は安息角が実質的に安定するまで落下させるものとする。
【００３１】
搬送パン１２０は、ホッパー１１０から投下されるガラス原料１０をガラス溶解槽２０４に向けて搬送する。ガラス原料１０は、搬送パン１２０上において薄く広がるので、ガラス原料１０をガラス溶解槽２０４へ幅広く、且つ、薄く投入することができる。
【００３２】
搬送パン１２０は、鋼材（例えば、ＳＳ材）などで形成される。搬送パン１２０は、平板状の搬送パン本体１２１（図２参照）を有しており、搬送パン本体１２１の上面がガラス原料１０を載せる搬送面１２２となる。搬送面１２２は、ホッパー１１０側からガラス溶解槽２０４側に行くほど下方に向かうように傾斜面となっている。搬送面１２２の幅方向両端部には、ガラス原料１０の滑落を防止するため、一対の側板１２４が突設してある。
【００３３】
搬送パン１２０は、ガラス溶解槽２０４に近づく前進位置と、ガラス溶解槽２０４から遠ざかる後退位置との間で往復移動可能となっている。例えば、搬送パン１２０は、複数の車輪１２８（図２参照）を有しており、ガラス溶解槽２０４に対して保持されるガイドレール１４０上を往復移動可能となっている。
【００３４】
搬送パン１２０の片道の移動距離Ｌ（図５参照）は、ガラス原料１０の投入量などに応じて適宜設定されるが、８０ｍｍ〜１５０ｍｍであることが好ましく、１００ｍｍ〜１２０ｍｍであることがより好ましい。
【００３５】
搬送パン１２０の搬送面１２２の幅Ｗ１（図８参照）は、ガラス原料１０の投入量や原料投入口２０２の幅などに応じて適宜設定されるが、１０００ｍｍ〜３０００ｍｍであって良い。
【００３６】
搬送パン１２０の前端部１２５は、搬送面１２２上のガラス原料１０が搬送面１２２の傾斜によって滑落してもガラス溶解槽２０４へ投入されるように、原料投入口２０２に常に挿入されている。
【００３７】
進退機構１３０は、搬送パン１２０をガラス溶解槽２０４に向けて進退させる機構である。進退機構１３０は、例えば図２に示すように、モータ１３２、回転円板１３４、およびロッド１３６などで構成される。
【００３８】
モータ１３２は、ガイドレール１４０に対して固定されている。モータ１３２は、回転円板１３４を回転駆動させるための駆動源である。モータ１３２の回転軸には、回転円板１３４が取付けられている。
【００３９】
ロッド１３６は、回転円板１３４と搬送パン１２０との間に設けられ、回転円板１３４の回転運動を搬送パン１２０の直線運動に変換する。ロッド１３６の一端部は回転円板１３４の偏心位置に回動可能に連結されており、ロッド１３６の他端部は搬送パン１２０に回動可能に連結されている。
【００４０】
この進退機構１３０では、モータ１３２が、制御装置の制御下で、回転円板１３４を一方向に回転させると、ロッド１３６が搬送パン１２０を押し引きして、搬送パン１２０がガイドレール１４０上を往復移動する。このようにして、進退機構１３０は、搬送パン１２０をガラス溶解槽２０４に向けて進退させる。
【００４１】
原料供給装置１００は、進退機構１３０の他に、ガイドレール１４０とガラス溶解槽２０４との相対位置を調節する調節機構１５０を有しても良い。調節機構１５０は、例えば図２に示すように、移動台車１５１、および昇降装置１５２などで構成される。移動台車１５１は、ガラス溶解槽２０４に対してガイドレール１４０を接近、離間する方向に移動可能な装置である。昇降装置１５２は、移動台車１５１に搭載されており、ガラス溶解槽２０４に対してガイドレール１４０を昇降可能に支持する装置である。昇降装置１５２は、例えば油圧ジャッキなどで構成される。
【００４２】
本実施形態の原料供給装置１００は、図２に示すように、搬送パン１２０上のガラス原料１０への刺入位置と搬送パン１２０上のガラス原料１０よりも上方の待機位置との間で移動可能なカッター１６０、および、カッター１６０を刺入位置と待機位置との間で移動させる移動機構１７０をさらに有している。移動機構１７０は、ＣＰＵなどを含む制御装置による制御下で、図３〜図７に示すように、搬送パン１２０の位置などに応じて、カッター１６０を刺入位置と待機位置との間で移動させる。
【００４３】
カッター１６０は、鋼材（例えば、ＳＳ材）などで形成される。カッター１６０は、板状に形成され、略鉛直に配置されている。カッター１６０の下端部には、尖鋭状の刃部が設けられていても良い。
【００４４】
カッター１６０は、搬送パン１２０上のガラス原料１０よりも上方の待機位置と、搬送パン１２０上のガラス原料１０への刺入位置との間を移動可能となっている。
【００４５】
待機位置にあるカッター１６０は、図４などに示すように、搬送パン１２０上のガラス原料１０に接触していない。待機位置は、搬送パン１２０上のガラス原料１０の厚さなどに応じて適宜設定される。
【００４６】
刺入位置にあるカッター１６０は、搬送パン１２０の搬送面１２２と接触しても良いが、搬送面１２２との摩耗を防止するため、図３などに示すように、搬送面１２２との間に僅かな隙間を形成していることが望ましい。また、刺入位置にあるカッター１６０は、図８などに示すように、搬送パン１２０の一対の側板１２４との間に僅かな隙間を形成している。
【００４７】
刺入位置にあるカッター１６０は、図７および図１０に示すように、搬送パン１２０の後退に伴って、搬送パン１２０上のガラス原料１０の少なくとも一部を搬送パン１２０から相対的に押し出して、ガラス溶解槽２０４へ投入する。これによって、ガラス原料１０をガラス溶解槽２０４へ安定的に一定量ずつ投入することができる。この効果は、ガラス原料１０が水和物（例えば、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３））を含んでいる場合に顕著である。水和物がガラス溶融装置２００からの輻射熱によって加熱され水和水を放出すると、ガラス原料１０の流動性が低下するからである。
【００４８】
移動機構１７０は、カッター１６０を刺入位置と待機位置との間で移動させる機構である。移動機構１７０は、例えば図２に示すように、アクチュエータ１７２、第１リンク１７４、および第２リンク１７６などで構成される。
【００４９】
アクチュエータ１７２は、伸縮可能な構成となっており、例えばエアシリンダや油圧シリンダなどで構成される。アクチュエータ１７２の上端部は、ホッパー１１０に回動可能に連結してある。一方、アクチュエータ１７２の下端部は、第１リンク１７４の一端部に回動可能に連結してある。
【００５０】
第１リンク１７４は、アクチュエータ１７２の伸縮動作に応じて正逆回動するように構成されている。第１リンク１７４は、中央部でホッパー１１０にピン止めされており、ピンの周りに回動することが可能である。第１リンク１７４の他端部は、第２リンク１７６の上端部に回転可能に連結してある。
【００５１】
第２リンク１７６は、第１リンク１７４の正逆回動に連動して上下移動するように構成されている。第２リンク１７６の下端部は、カッター１６０の上面に連結してある。
【００５２】
ちなみに、第２リンク１７６は、防塵板２０６の開口部に出入り可能となっている。この開口部からのガラス原料１０の飛散を抑えるため、防塵板２０６と第１リンク１７４との間には、第２リンク１７６の上端部を囲むように、蛇腹状の伸縮カバー２０８が設けてある。
【００５３】
この移動機構１７０では、アクチュエータ１７２が、制御装置の制御下で、伸縮すると、第１のリンク１７４が正逆回動する。これに伴い、第２リンク１７６が上下移動し、カッター１６０が上下移動する。このようにして、移動機構１７０は、カッター１６０を刺入位置と待機位置との間で移動させる。
【００５４】
本実施形態の原料供給装置１００は、図２に示すように、搬送パン１２０上のガラス原料１０に挿入される挿入部材１８０をさらに有する。挿入部材１８０は、鋼材（例えば、ＳＳ材）などで形成される。挿入部材１８０は、棒状に形成され、略鉛直に配置されている。挿入部材１８０の下面は、搬送パン１２０の搬送面１２２と接触しても良いが、搬送面１２２との摩耗を防止するため、搬送面１２２との間に僅かな隙間を形成していることが望ましい。
【００５５】
挿入部材１８０は、カッター１６０と原料投入口２０２との間に設けてあっても良いが、原料投入口２０２などからの輻射熱による挿入部材１８０の劣化を抑えるため、図２に示すように、カッター１６０とホッパー１１０との間に設けてあることが望ましい。
【００５６】
挿入部材１８０は、搬送パン１２０の前進に伴って、図９に示すように、搬送パン１２０上のガラス原料１０を相対的に掻き分けて、搬送パン１２０の幅方向に並ぶ複数の原料山１１〜１３を作製する。これによって、詳しくは後述するが、ガラス原料１０の表面積（受熱面積）を増やすことができ、ガラス原料１０の溶解時間を短くすることができる。
【００５７】
搬送パン１２０上における複数の原料山１１〜１３は、谷間において、搬送パン１２０の幅方向につながっていても良いし、離れていても良い。また、搬送パン１２０上における複数の原料山１１〜１３の幅は、同一であっても良いし、異なっても良い。
【００５８】
搬送パン１２０上における複数の原料山１１〜１３は、ガラス原料１０の溶解時間のさらなる短縮のため、図１０に示すように、ガラス溶解槽２０４に投入された際に互いに分離するように形成されることが望ましい。
【００５９】
挿入部材１８０の後側部分（即ち、ホッパー１１０側の部分）は、先細り形状（例えば、三角形）の断面形状を有すると好ましい。これによって、搬送パン１２０の前進に伴って、挿入部材１８０がガラス原料１０に容易に分け入ることができる。
【００６０】
なお、挿入部材１８０の前側部分（溶解槽２０４側の部分）の断面形状は、特に限定はない。
【００６１】
挿入部材１８０の幅（搬送パン１２０の幅方向と平行な方向の長さ）Ｗ２（図８参照）は、例えば搬送パン１２０の搬送面１２２の幅Ｗ１などに応じて適宜設定されるが、７５〜１５０ｍｍであることが好ましく、９０〜１１０ｍｍであることがより好ましい。幅Ｗ２を７５ｍｍ以上とすることで、ガラス原料１０の表面積（受熱面積）を十分に大きく設定することができる。一方、幅Ｗ２が１５０ｍｍを超えると、ガラス溶解槽２０４へのガラス原料１０の供給量が少なくなり過ぎるので、好ましくない。
【００６２】
挿入部材１８０の設置数は、例えば搬送パン１２０の搬送面１２２の幅Ｗ１などに応じて適宜設定されるが、例えば１〜４個であって良く、２〜３個であることが好ましい。
【００６３】
本実施形態の原料供給装置１００は、図２に示すように、搬送パン１２０上のガラス原料１０を幅方向に複数の領域に分割して厚さ調整するための調整部材１９０をさらに有すると好ましい。調整部材１９０は、例えば図２に示すように、ホッパー１１０の前側（ガラス溶解槽２０４側）において、上下方向にスライド可能にボルトなどで係合されている。
【００６４】
調製部材１９０は、例えば図１１に示すように、複数の可動部材１９１〜１９３で構成される。複数の可動部材１９１〜１９３は、搬送パン１２０の幅方向に並んで配置されており、それぞれ、搬送パン１２０との間の隙間を独立に調節可能となっている。よって、手動または自動で、各可動部材１９１〜１９３と搬送パン１２０との間の隙間を調節することで、搬送パン１２０上のガラス原料１０を幅方向に複数の領域に分割して厚さ調整することができる。
【００６５】
各領域におけるガラス原料１０の厚さは、例えば原料供給装置１００の設置数やガラス溶解槽２０４内の幅方向の温度分布などに応じて適宜設定される。これによって、ガラス溶解槽２０４でのガラス原料１０の溶解時間をさらに短くすることができる。
【００６６】
なお、調整部材１９０は、搬送パン１２０上の複数の原料山１１〜１３の高さを独立に調整可能な構成となっていると好ましい。
【００６７】
次に、上記構成とした原料供給装置１００を用いた原料供給方法について、図３〜図１０を参照して説明する。なお、後述の第１〜第４工程は、制御装置の制御下で、所定の周期（例えば、１分〜１０分の周期）毎に繰り返し実行される。
【００６８】
第１工程では、搬送パン１２０が後退位置で停止した状態で、カッター１６０が刺入位置（図３参照）から待機位置（図４参照）へ上昇する。カッター１６０が待機位置で停止した状態では、カッター１６０が搬送パン１２０上のガラス原料１０に接触していない。
【００６９】
第２工程では、カッター１６０が待機位置で停止した状態で、搬送パン１２０が後退位置（図４参照）から前進位置（図５参照）へ前進する。これに伴い、ホッパー１１０内のガラス原料１０が、調整部材１９０と搬送パン１２０との間の隙間から、搬送パン１２０上に投下され、送り出される。搬送パン１２０が前進する間、搬送パン１２０上のガラス原料１０は、摩擦によって搬送パン１２０上に安定的に載っている。
【００７０】
また、第２工程では、図５に示すように、搬送パン１２０の前進に伴い、搬送パン１２０の前端部１２５が、原料投入口２０２付近の溶融ガラス１４に浮かぶガラス原料１０を下流側へ押して移動させる。これにより、新たなガラス原料１０を投入するためのスペースを確保することができる。加えて、溶融ガラス１４に浮かぶガラス原料１０を低温の原料投入口２０２から高温の下流側に移動させるので、ガラス原料１０の溶融を促進することができる。
【００７１】
さらに、第２工程では、図９に示すように、搬送パン１２０の前進に伴い、挿入部材１８０が搬送パン１２０上のガラス原料１０を相対的に掻き分けて、搬送パン１２０の幅方向に並ぶ複数の原料山１１〜１３を作製する。
【００７２】
第３工程では、搬送パン１２０が前進位置で停止した状態で、カッター１６０が待機位置（図５参照）から刺入位置（図６参照）へ下降する。カッター１６０が刺入位置で停止した状態では、カッター１６０の下面が搬送面１２２と接触するか、搬送面１２２よりも僅かに上方に位置する。
【００７３】
第４工程では、カッター１６０が刺入位置で停止した状態で、搬送パン１２０が前進位置（図６参照）から後退位置（図７参照）へ後退する。この搬送パン１２０の後退に伴い、刺入位置にあるカッター１６０が、搬送パン上の各原料山１１〜１３の少なくとも一部分を搬送パン１２０から相対的に押し出し、ガラス溶解槽２０４へ投下する。
【００７４】
このように、本実施形態では、搬送パン１２０の後退に伴いカッター１６０が搬送パン上のガラス原料１０の少なくとも一部分を搬送パン１２０から相対的に押し出してガラス溶解槽２０４へ投入するので、ガラス原料１０をガラス溶解槽２０４へ安定的に一定量ずつ投入することができる。この効果は、ガラス原料１０が水和物を含んでいる場合に顕著である。水和物がガラス溶融装置２００からの輻射熱によって加熱され水和水を放出すると、ガラス原料１０の流動性が低下するからである。
【００７５】
また、本実施形態では、搬送パン１２０の前進に伴い挿入部材１８０が搬送パン１２０上のガラス原料１０を相対的に掻き分けて、搬送パン１２０の幅方向に並ぶ複数の原料山１１〜１３を作製するので、ガラス原料１０の表面積を増加することができる。よって、ガラス原料１０の受熱面積を増加することができ、ガラス溶解槽２０４でのガラス原料１０の溶解時間を短くすることができる。その結果、均質性の高いガラスが得られる。
【００７６】
なお、ガラス原料１０は、特に限定されないが、本実施形態によれば、ガラス溶解槽２０４でのガラス原料１０の溶解が容易になるため、ソーダライムガラスの原料よりも溶解温度が１００℃以上高い、無アルカリガラスの原料であることが好ましい。すなわち本発明は無アルカリガラスの原料に対して、特に有効である。無アルカリガラスは、例えば、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５０〜６６％、Ａｌ２Ｏ３：１０．５〜２４％、Ｂ２Ｏ３：０〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜１４．５％、ＳｒＯ：０〜２４％、ＢａＯ：０〜１３．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％の組成を有する。より好ましくは、無アルカリガラスは、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５８〜６６％、Ａｌ２Ｏ３：１５〜２２％、Ｂ２Ｏ３：５〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜９％、ＳｒＯ：３〜１２．５％、ＢａＯ：０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％の組成を有する。また、本実施形態によれば、均質性の高いガラスが得られるため、得られた無アルカリガラスは、特にディスプレイ用（好ましくは液晶ディスプレイ用）の板ガラスに適用されることが好ましい。
【００７７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
【００７８】
例えば、本実施形態の第２工程では、カッター１６０が待機位置で停止した状態で、搬送パン１２０が後退位置から前進位置へ前進するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、カッター１６０が刺入位置から待機位置へ上昇しながら、搬送パン１２０が後退位置から前進位置へ前進するとしても良い。
【００７９】
また、本実施形態の第４工程では、カッター１６０が刺入位置で停止した状態で、搬送パン１２０が前進位置から後退位置へ後退するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、カッター１６０が待機位置から刺入位置へ下降しながら、搬送パン１２０が前進位置から後退位置へ後退するとしても良い。
【００８０】
また、本実施形態の挿入部材１８０は、搬送パン１２０上のガラス原料１０に常に挿入されているが、複数の原料山１１〜１３を作製することができる限り、搬送パン１２０の位置に応じてガラス原料１０よりも上方の待機位置に移動されても良い。
【００８１】
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の範囲と精神を逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。  本出願は、２０１０年８月２７日出願の日本特許出願２０１０−１９１４１７に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００８２】
１０    ガラス原料
１１〜１３  原料山
１４    溶融ガラス
１００  原料供給装置
１１０  ホッパー
１２０  搬送パン
１３０  進退機構
１６０  カッター
１８０  挿入部材
１９０  調整部材
２００  ガラス溶融装置
２０２  原料投入口
２０４  ガラス溶解槽
３００  成形装置
【図１】
2012026254.tif 000003
【図２】
2012026254.tif 000004
【図３】
2012026254.tif 000005
【図４】
2012026254.tif 000006
【図５】
2012026254.tif 000007
【図６】
2012026254.tif 000008
【図７】
2012026254.tif 000009
【図８】
2012026254.tif 000010
【図９】
2012026254.tif 000011
【図１０】
2012026254.tif 000012
【図１１】
2012026254.tif 000013
【国際調査報告】
2012026254.tif 000014
2012026254.tif 000015